ab50r

СТРУКТУРА СКОРОСТНЫХ НЕОДНОРОДНОСТЕЙ И ИХ ВЗАИМОСВЯЗЬ С
ГЕОДИНАМИКОЙ ПЕРЕХОДНОЙ ЗОНЫ (КАМЧАТКА)
И.В. Низкоус1, Э. Кисслинг2, Л.И. Гонтовая3, В.И. Левина4
Институт динамики геосферы РАН, Россия
2
Институт Геофизики, Цюрих, Швейцария
3
Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН, Россия
4
Опытно-Методическая сейсмологическая партия ГС РАН, Россия
1
В последние годы наиболее перспективным, экономичным и широко
используемым методом изучения глубинного строения земной коры и мантии является
томографическая реконструкция скоростной структуры по кинематическим данным волн
землетрясений. Высокий уровень сейсмичности Камчатки предоставляет для этой цели
уникальную информацию, необходимый объем которой содержит в себе каталог
камчатских землетрясений ОМСП ГС РАН. На Камчатке использовались различные
подходы и методы решения сейсмотомографической задачи. Здесь представляются
результаты восстановления скоростной модели литосферы-астеносферы (до глубины ~
200 км) методом высокоточной томографии, которые реализованы в пакете программ
VELEST (E. Kissling et al). VELEST обладает рядом преимуществ, в частности позволяет
решать совместную задачу для модели и гипоцентров, использовать станционные
задержки, совместно рассчитывать модели по P и S волнам, а также в процессе счета
оценивать «вклад» каждой волновой фазы от каждого события в общую ошибку решения.
Для реконструкции трехмерной скоростной структуры нами использованы времена
вступлений P волн от 2386 землетрясений за период 1986-2001гг. Определена одномерная
скоростная модель, на основе которой пересчитаны координаты гипоцентров, падение
среднеквадратичной невязки составило от 1.2 до 0.26 сек2. Построены карты скоростных
аномалий для слоев земной коры и мантии, а также вертикальные разрезы вдоль
сейсмофокальной зоны (СФЗ) в области выхода максимальной сейсмичности и вдоль
вулканических поясов – Восточно-Камчатского и района Центрально-Камчатской
депрессии (ЦКД), а также вкрест переходной зоны по широтам Мутновского,
Авачинского, Карымского, Кроноцкого, Кизимена и Северной группы (Ключевской,
Шивелуч) вулканов. Полученная скоростная структура позволила с большей степенью
детальности по сравнению с более ранними результатами охарактеризовать глубинное
строение региона. Установлены особенности скоростной расслоенности литосферы, в
частности выделены слои верхней и нижней коры, границы верхней мантии и литосферыастеносферы, геометрия и особенности строения слоя повышенной скорости, связанного с
тихоокеанской литосферной плитой в зоне субдукции, включая область сочленения
Курило-Камчатской и Алеутской островных дуг. Получены данные о морфологии этих
границ под различными тектоническими элементами камчатской переходной зоны,
взаимосвязи вулканического пояса с «астеносферным клином», мощность которого
изменяется с юга на север вдоль Камчатской островной дуги; в районе Кроноцкого
полуострова «клин» практически исчезает. Здесь отмечается резкое изменение угла
падения под континент «высокоскоростной плиты» (от ~50 на юге до 25 и менее градусов
на севере СФЗ в области трансформного сочленения Камчатской и Алеутской островных
дуг), что нашло отображение в сдвиговой зоне - Кроноцко-Крутогоровском разломе (по
Супруненко и др.), корни которого расположены в низах литосферы. В Камчатском заливе
по конфигурации скоростных аномалий установлена картина «стыка» высокоскоростных
плит – южной, более крутонаклоненной («холодной» по Селиверстову Н.И. и др.) под
континент и практически пологой северной («прогретой»); к этой зоне приурочена серия
землетрясений. Установлены значительные отличия скоростной структуры литосферы под
вулканическими поясами – Восточно-Камчатским и Северной группой в районе ЦКД.
Источник глубинного магмопитания первых, вероятно, можно увязывать с астеносферным
клином в континентальном блоке, вторые – связаны с механизмом взаимодействия
литосферных плит в области сочленения островных дуг и, возможно, имеют еще более
глубокие корни в мантии.